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Visualization of the O-X-B mode conversion process with a full-wave code
(2008) Köhn, Alf; Holzhauer, Eberhard; Stroth, Ulrich
The O-X-B mode conversion is a process to couple electromagnetic waves into an overdense plasma. At the vicinity of the cutoff, the wave is converted into a Bernstein wave, which is very well absorbed in the plasma without further density cutoff. Therefore, these waves are a promising tool to heat high-density plasmas. The conversion process has been investigated in great detail using a full-wave code, and for the first time, the time-dependent formation of the Bernstein waves has been visualized by using the data obtained with this simulation.
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Charakterisierung der elektromagnetischen Turbulenz im Torsatron TJ-K
(2007) Rahbarnia, Kian; Stroth, Ulrich (Prof. Dr.)
Es wird die elektromagnetische Turbulenz im Torsatron TJ-K gemessen und analysiert.
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Entwicklung und spektroskopische Untersuchung eines Mikrowellen-Plasmabrenners für die Schichtabscheidung aus Pulvern
(2012) Kopecki, Jochen; Stroth, Ulrich (Prof. Dr.)
Nachhaltige Energiekonzepte, wie die Verwendung von regenerativen Energien, spielen in Zeiten von immer größer werdendem Energiebedarf eine entscheidende Rolle. Insbesondere im Bereich der Photovoltaik hat Deutschland seit jeher eine Vorreiterrolle eingenommen. Damit ist Deutschland der zentrale Standort für Photovoltaikforschung. In der vorliegenden Arbeit wird eine Möglichkeit zur plasmagestützten Abscheidung von amorphem Silizium aus Pulver entwickelt und untersucht, um eine kostengünstige Alternative zu den bestehenden Verfahren zu finden. Die Plasmaquelle hierfür basiert auf einem Mikrowellenresonator, welcher mit Hilfe von numerischen Simulationen mit CST Microwave Studio dimensioniert wurde und für den Betrieb bei Atmosphärendruck ausgelegt ist. Mit diesem Plasmabrenner ist es möglich ein linear ausgedehntes, freistehendes Plasma zu erzeugen, in dem Si-Partikel verdampft werden können. Die Partikel werden hierfür über einen Trägergasstrom eingeblasen und müssen während ihrer Verweilzeit im Plasma die benötigte Energie zum Verdampfen aufnehmen. Dieser Prozess wird im Detail untersucht, da sich über die Plasmalänge und den Gasfluss die maximal verwendbare Partikelgröße einstellt und für die Abscheidung von qualitativ hochwertigem amorphen Silizium der Schichtbildner vollständig gasförmig sein muss. Die Plasmaparameter T_gas, T_e und n_e, welche ebenfalls ausschlaggebend für den Beschichtungsprozess sind und in die verwendeten Verdampfungsmodelle eingehen, werden mittels optischer Emissionsspektroskopie in Abhängigkeit der Gaszusammensetzung ermittelt. Hierfür werden sowohl die relativen Intensitäten sowie die Linienprofile der Atomlinien der Balmerserie gemessen und ausgewertet. Die abgeschiedenen Schichten wurden mittels REM-, FTIR- und XPS-Analyse sowie der Photospektroskopie analysiert, wobei eine Verunreinigung der Schichten mit Sauerstoff ermittelt wurde, welche negative Auswirkungen auf die Leitfähigkeit der Schicht hat. Dennoch ist die Morphologie sowie die optische Qualtität der Schichten vergleichbar mit den Ergebnissen gängiger PECVD-Verfahren.
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The role of MHD instabilities in the improved H-mode scenario
(2009) Flaws, Asher; Stroth, Ulrich (Prof.)
Recently a regime of tokamak operation has been discovered, dubbed the improved H-mode scenario, which simultaneously achieves increased energy confinement and stability with respect to standard H-mode discharges. It has been suggested that magnetohydrodynamic (MHD) instabilities play some role in establishing this regime. In this thesis MHD instabilities were identified, characterised, and catalogued into a database of improved H-mode discharges in order to statistically examine their behaviour. The onset conditions of MHD instabilities were compared to existing models based on previous H-mode studies. Slight differences were found, most notably a reduced $\beta_N$ onset threshold for the frequently interrupted regime for neoclassical tearing modes (NTM). This reduced threshold is due to the relatively low magnetic shear of the improved H-mode regime. This study also provided a first-time estimate for the seed island size of spontaneous onset NTMs, a phenomenon characteristic of the improved H-mode scenario. Energy confinement investigations found that, although the NTM impact on confinement follows the same model applicable to other operating regimes, the improved H-mode regime acts to mitigate the impact of NTMs by limiting the saturated island sizes for NTMs with toroidal mode number $n \geqslant 2$. Surprisingly, although a significant loss in energy confinement is observed during the sawtooth envelope, it has been found that discharges containing fishbones and low frequency sawteeth achieve higher energy confinement than those without. This suggests that fishbone and sawtooth reconnection may indeed play a role in establishing the high confinement regime. It was found that the time evolution of the central magnetic shear consistently locks in the presence of sawtooth and fishbone reconnection. Presumably this is due to the periodic redistribution of the central plasma current, an effect which is believed to help establish and maintain the characteristic current profile required for improved H-mode operation. A similar effect was proposed for the NTM instability whereby the magnetic island drives an additional toroidal current which flattens the central current density profile. However, it was found that the NTM impact on the toroidal current density could be accounted for purely in terms of the $3$ conventional current contributions, namely: ohmic, bootstrap, and auxiliary heating current drive, without requiring an additional current source.
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Strukturentstehung in Driftwellenturbulenz toroidaler Plasmen
(2009) Manz, Peter; Stroth, Ulrich (Prof. Dr.)
In Fusionsplasmen ist die Turbulenz und der damit inhergehende turbulente Transport für den größten Anteil der Teilchen- und Energieverluste verantwortlich. Durch die annähernd freie Bewegung der Ladungsträger parallel zum Magnetfeld kann die Turbulenz in magnetisierten Plasmen, rotierenden Flüssigkeiten im geophysikalischen Kontext entsprechend, als zweidimensional betrachtet werden. In zweidimensionaler Turbulenz bilden sich durch Wirbelvermischung größere Wirbelstrukturen aus. Es wird davon ausgegangen, dass die Wirbel untereinander wechselwirken und sich gegenseitig durchmischen und so schrittweise immer größere Wirbel bilden. Da dieser Prozess stufenweise abläuft wird dieser als Kaskade bezeichnet. Große Wirbelsysteme können für die Fusionsforschung von entscheidender Bedeutung sein, da sie nicht gleichmäßige radiale elektrische Felder aufbauen können, die eine Schlüsselgröße von internen Transport-Barrieren sind. Die nichtlineare Wechselwirkung zwischen Wirbeln verschiedener Skalen wird im Detail untersucht. Die Untersuchung erlaubt Rückschlüsse auf den Entstehungsmechanismus von großskaligen Wirbelstrukturen in magnetisierten Plasmen.
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Microwave heating of plasmas with the new 14 GHz system at the stellarator TJ-K
(2013) Loiten, Michael
The aim of this thesis has been to investigate the plasmas generated by the newly installed 14 GHz microwave heating system at TJ-K in the equilibrium state. The new heating system has been installed in order to operate TJ-K at a wider range of controllable parameters. Several diagnostics have been used to investigate the plasma: An interferometer was used to obtain the line averaged density. A radially movable device with three Langmuir probes was used to obtain the radial profiles of the electron density and the electron temperature. An optical diode was used to obtain the radiation mainly in the visible range, whereas a bolometer with eight channels was used in order to obtain the poloidal radiation profiles. In addition, the neutral gas pressure, the magnetic field (based on the current running through the coils), and the injected and reflected microwave power was measured. Magnetic and pressure scans in the new regime have been performed, meaning that the scanned parameter has been varied on a shot to shot basis, whereas the other parameters have been kept constant. In addition to increase the parameter space, the magnetic field has been varied in order to vary the power deposition in the plasmas. The pressure has been varied in order to approach regimes where neoclassical effects become important. When lowering the collisionality, collisional regimes where neoclassical effects dominates can be reached. Lower collisional regimes were found for low pressures in hydrogen. However, operation at these collisional regimes is not readily available as it was found that the plasmas become increasingly unstable when closing in on these regimes. With this heating system one can operate at higher magnetic fields, and thus increase the confinement of the plasma. It has been found that plasmas in this regime have higher densities than the previously installed heating systems. This makes the new heating system a good candidate in studying over-dense plasmas.
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Dynamics and structure analysis of coherent turbulent structures at the boundary of toroidally confined plasmas
(2013) Fuchert, Golo; Stroth, Ulrich (Prof. Dr.)
Die sichere und finanzierbare Deckung des steigenden Energiebedarfs ist eine der größten Herausforderungen unseres Jahrhunderts. Kernfusionskraftwerke nach dem Prinzip des magnetischen Einschlusses können möglicherweise einen entscheidenden Beitrag leisten. Derzeit verhindern Energieverluste des Fusionsplasmas durch Turbulenz einen effizienten Betrieb und erhöhen die Erosion der Innenwand des Fusionsreaktors. Nahe der Wand, in der sogenannten Abschälschicht, wird der Transport dominiert von Blobs oder Filamenten: lokalisierte Strukturen erhöhten Drucks, die Energie und Teilchen in Richtung der Wand transportieren. Der Transport hängt unter anderem ab von der Größe, Geschwindigkeit und Entstehungsrate der Blobs. Für einfache Geometrien des einschließenden Magnetfelds sagt ein analytisches Modell die Größe und Geschwindigkeit der Blobs voraus, nicht aber die Entstehungsrate. Experimentelle Beobachtungen deuten auf eine Beteiligung der Randschichtturbulenz in der Nähe der letzten geschlossenen Flussfläche (dem Beginn der Abschälschicht) bei der Blobentstehung hin, was sich in der Entstehungsrate widerspiegeln sollte. Diese Arbeit beantwortet vorrangig zwei Fragen: Beschreiben die einfachen Modelle die Blobeigenschaften auch in Magnetfeldgeometrien tatsächlicher Fusionsexperimente und welchen Einfluss hat die Randschichtturbulenz auf diese Eigenschaften? Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera wurden Größe, Geschwindigkeit und Entstehungsrate der Blobs im Stellarator TJ-K und dem Tokamak ASDEX Upgrade untersucht. Während eine grundsätzliche Übereinstimmung mit den Vorhersagen besteht, konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass die Randschichtturbulenz die untersuchten Eigenschaften beeinflusst. Die Messungen beinhalten den ersten systematischen Vergleich der Strukturgrößen inner- und außerhalb der letzten geschlossenen Flussfläche. Darüber hinaus wird mit Sondenmessungen die dreidimensionale Struktur der Blobs in einem Stellarator vermessen und gezeigt, dass die Blobs mehr als 50 % des lokalen und mehr als 20 % des totalen Transports in der Abschälschicht ausmachen. Messungen eines Stroms entlang der Filamente bestätigen, dass das analytischen Modell die relevanten physikalischen Prozesse behinhaltet. In ASDEX Upgrade werden Blobeigenschaften bestimmt und in zwei Einschlussregimen, der sogenannten L- und H-Mode, verglichen. Wie schon in TJ-K zeigt sich eine weitgehende Übereinstimmung mit den analytischen Vorhersagen. Größenmessungen deuten einen Einfluss der hohen Ionentemperatur auf die Blobdynamik hin. Außerdem wird eine überraschend geringe Variation der Blobeigenschaften zwischen L- und H-Mode beobachtet.
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Neue Anwendungsgebiete der Elektronzyklotronresonanzheizung an ASDEX Upgrade
(2012) Höhnle, Hendrik; Stroth, Ulrich (Prof. Dr.)
In dieser Arbeit wurden Heizszenarien der Elektronzyklotronresonanzheizung (ECRH) für neue Parametergebiete am Tokamak ASDEX Upgrade im Hinblick auf ITER entwickelt. Die ECRH wird seit dem Umbau des Materials der ersten Wand von Kohlenstoff zu Wolfram auch für die Kontrolle der Wolframkonzentration im Plasmazentrum gebraucht. In ITER-relevanten Entladungen an ASDEX Upgrade wird der Einsatz der ECRH in der üblich verwendeten außerordentlichen Mode an der zweiten Harmonischen (X2-Mode) jedoch begrenzt. Durch die beim ITER-Szenario gleichzeitig benötigte hohe Dichte und hohe Verdrillung des Magnetfeldes, die durch kleine Werte des Sicherheitsfaktors ausgedrückt werden kann, kommt es bei gutem Einschluss zu einem Überschreiten der Cutoff-Dichte der X2-Mode. Dadurch wird die Mikrowelle vor dem Erreichen der Resonanz reflektiert und kann nicht mehr zur zentralen Heizung oder zur Kontrolle der Wolframkonzentration eingesetzt werden. Eine Möglichkeit dieses Problem zu überwinden, ist die Reduzierung des Magnetfeldes und der Absorption der Wellen an der dritten harmonischen Resonanz. Durch die Abhängigkeit des Cutoffs vom Magnetfeld lassen sich so Plasmen bis zu einer 1/3 höheren Dichte heizen. Jedoch konnte mit Raytracing- und Beamtracing-Programmen nur eine zentrale Absorption von ca. 60-70 % an der dritten harmonischen Resonanz ermittelt werden. Die nicht absorbierte ECRH-Leistung ist wegen ihrer hohen Leistungsdichte für mikrowellensensitive Bauteile in ASDEX Upgrade gefährlich. Eine Optimierung des Magnetfeldes von 1,7 T auf 1,8 T kann die Streustrahlung minimieren, indem die am Rand liegende zweite harmonische Resonanz als Strahlensumpf genutzt wird. Die Depositionsregion der dritten Harmonischen bleibt dabei für die Unterdrückung der Wolframakkumulation zentral genug. Dieses Szenario konnte anhand von Experimenten durch die Betrachtung der Streustrahlung und Elektronentemperatur bei zwei verschiedenen Magnetfeldstärken (1,7 T und 1,8 T) verifiziert werden. Auch die Abhängigkeit der Wolframakkumulation von der ECRH-Leistung konnte experimentell gezeigt werden. Mit diesen Ergebnissen war es erstmals möglich, ITER-relevante Entladungen bei kleinem Sicherheitsfaktor an ASDEX Upgrade zu fahren. Die in dieser Arbeit betrachteten ITER-Parameter wurden erreicht und teilweise auch übertroffen. Neben dem verringerten Magnetfeld und der Verwendung der dritten harmonischen Resonanz ist es aber auch möglich, zentral an der zweiten Harmonischen in der ordentlichen Polarisation (O2-Mode) zu heizen. Dadurch ist das Anwenden der ECRH bis zur doppelten Dichte möglich. Es besteht jedoch auch mit der O2-Mode das Problem der unvollständigen Absorption der Heizwellen bei den an ASDEX Upgrade erreichbaren Plasmaparametern. Im Gegensatz zum X3-Szenario kann hierbei jedoch nicht auf einen Strahlensumpf zurückgegriffen werden. Dies erfordert ein eigens für die O2-Mode entwickeltes Heizszenario. Hierbei werden die durchscheinenden Anteile der O2-Strahlen an Spiegeln an der inneren Wand an ASDEX Upgrade reflektiert und so weitere zentrale Plasmadurchgänge realisiert. Mit Beamtracing-Rechnungen konnte eine Steigerung der Absorption von 80 % auf 94 % berechnet werden. Für dieses Heizszenario mussten spezielle Spiegel entwickelt und gebaut werden, die einige Bedingungen erfüllen mussten. Die Spiegel mussten sich z. B., erosionsbedingt und um das Plasma nicht zu verunreinigen, an die innere Wand anschmiegen. Ferner mussten die Spiegel polarisationserhaltend sein, d. h., die Reflexion musste ebenfalls in ordentlicher Polarisation erfolgen. Diese Anforderungen erfüllen nur sogenannte holografische Gitterspiegel, die eine Optimierung der Gitterprofile mittels des Verfahrens der Differenziellen Evolution bedingen. Die theoretischen Reflexionseigenschaften der Spiegel konnten vor dem Einsatz an ASDEX Upgrade experimentell bestätigt werden. In Plasmaentladungen kann es aber wegen unvorhersehbarer Dichteänderungen zu einer Bewegung der Strahlen auf den Spiegeln kommen. Um die Position der Strahlen auf den Spiegeln zu kontrollieren, wurde eine Echtzeitsteuerung zur Nachführung der Strahlen, basierend auf Thermoelementen, entwickelt. Experimente zeigten die erfolgreiche Nachführung der Strahlen in ITER-relevanten Entladungen. In Modulationsexperimenten konnte die höhere Absorption im Plasmazentrum nachgewiesen werden und so das O2-Heizungszenarios verifiziert werden. Mithilfe der Temperaturantwort der Thermoelemente war auch die experimentelle Überprüfung der theoretisch berechneten Absorption möglich. Diese Ergebnisse erlaubten erste Entladungen mit niedrigem Sicherheitsfaktor und der O2-Heizung. Durch die hohe zentrale Wellenheizung und das Einblasen von Deuterium war es möglich, die Wolframkonzentration weiter zu reduzieren. Die betrachteten ITER-relevanten Parameter konnten erreicht und teilweise übertroffen werden.
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Development and spectroscopic investigation of a microwave plasma source for the decomposition of waste gases
(2010) Leins, Martina; Schumacher, Uwe (Prof. Dr.)
In view of the world climate change the cleaning and purification of waste gases has become one of the most urgent tasks for humankind nowadays. Harmful gases are volatile organic compounds (VOC). However, even more hazardous gases are perfluorinated compounds (PFC) which have a 7400..23000 times higher green house potential compared to carbon dioxide and are widely used for etching processes in growing industry sectors like the production of semiconductors. Conventionally these waste gases are treated in oil or gas combustions which are complex to handle and produce additional carbon oxides. Hot plasma processes offer a promising alternative for this purpose, since the production of additional carbon oxides is prevented. Common RF and DC discharges have the disadvantage of electrodes which would erode when they come in contact with the waste gases. An excellent option is provided by an electrodeless microwave plasma torch at atmospheric pressure. This work deals with the development and spectroscopic study of a plasma source at atmospheric pressure powered by 2.45 GHz microwaves (APS) for the abatement of waste gases. The plasma source is based on an axially symmetric cavity. The plasma is confined in a quartz tube and a metallic nozzle is used for the gas inlet. For a successful application in industry simple ignition of the plasma as well as stable plasma operation are indispensable. To guarantee that the plasma can be ignited without any additional igniters detailed information about the electric field distribution is required. Therefore, finite element simulations of the electric field were conducted by using the simulation software COMSOL Multiphysics. The simulation results were verified by measurements with a network analyser. The simulations combined with the measurements led to a configuration which provides an ignition of the plasma without any additional igniters as well as stable plasma operation. The characterisation of the plasma was performed by means of optical emission spectroscopy for different microwave powers and air flows. The gas temperature was measured by using a transition of the free OH radical while the electron temperature was estimated from a Boltzmann plot of two atomic oxygen lines. The neutral particle and electron density were calculated from these temperatures. Furthermore, the decomposition of as exemplary VOC propane and toluene in air plasmas and as exemplary PFC tetrafluoromethane and sulphur hexafluoride in nitrogen plasmas was studied. The analyses of the raw and clean gases were performed using Fourier-Transform Infra-Red spectroscopy, a flame ionisation detector, a quadrupole mass spectrometer, and a gas phase chromatograph. The measurements revealed that the suitability for the abatement of VOC is questionable even though destruction and removal efficiencies of over 99 % are reached since critical by-products and large amounts of nitride oxides are produced. However, the measurements also showed that the PFC can be completely decomposed and that no critical by-products are formed and therefore the APS is well suited for the abatement of PFC.
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Einsatz von Niederdruck-Mikrowellen-Plasmen für die Oberflächenmodifikation und Erzeugung von Diffusions-Barrieren auf Brennstoffzellen-Membranen
(2004) Feichtinger, Jochen; Schumacher, Uwe (Prof. Dr.)
In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Polymer-Elektrolyt-Membranen (PEM), die in Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) eingesetzt werden, bezüglich ihrer Methanol-Permeabilität charakterisiert, und es wurden verschiedene Möglichkeiten untersucht, wie durch den Einsatz von Niederdruck-Mikrowellen-Plasmen die Permeabilität und die Oberflächeneigenschaften der Membranen positiv beeinflusst werden können. Der Mechanismus der Protonenleitung in den verwendeten Membranmaterialien funktioniert nur, wenn die Membranen mit Wasser gequollen sind. Beim DMFC-Betrieb mit Methanol als Kraftstoff kommt es dann wegen der guten Löslichkeit von Methanol in Wasser auch zu der als Methanol-Crossover bekannten, unerwünschten Permeation von unverbrauchtem Methanol auf die Kathodenseite. Die im Abschnitt 3.3 vorgestellten Simulationsrechnungen des IWV-3 am Forschungszentrum Jülich zeigen, daß eine Reduktion der Methanolpermeabilität der Membran um einen Faktor von 10 bei Erhalt ihrer Protonenleitfähigkeit den Wirkungsgrad einer DMFC verdoppeln würde. Deshalb wurden in dieser Arbeit zwei Ansätze untersucht, wie mit Hilfe von Niederdruck-Mikrowellen-Plasmen die Methanolpermeabilität von DMFC-Membranen reduziert werden kann. Um die Wirksamkeit der Methanol-Barrieren zu überprüfen, wurde ein Permeationsexperiment aufgebaut (siehe Kapitel 5), das die zeitaufgelöste, absolute Messung eines Methanol-Teilchenstroms durch eine Membran ermöglicht. Die resultierenden differentiellen Permeationskurven können wegen der Konzentrationsabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten in den stark quellenden Polymer-Membranen nur mit Hilfe Finiter-Elemente-Simulation richtig interpretiert werden. Zusätzlich zur gängigen Nafion-Membran wurde eine am ICVT der Universität Stuttgart entwickelte Säure-Base-Blendmembran mit geringerer Methanolpermeabilität charakterisiert. Der erste untersuchte Ansatz zur Verringerung der Methanol-Permeabilität sind die in Kapitel 7 beschriebenen plasmapolymerisierten Diffusionsbarriereschichten. Die mit der Duo-Plasmaline aus einem Hexan-Wasserstoff-Plasma abgeschiedenen Barriereschichten führten dann auch zu der gewünschten Reduktion der Methanolpermeabilität. Leider verursacht die nur etwa 200nm dicke Barriereschicht einen Anstieg des spezifischen Widerstandes der Membran von anfänglich 7,7?cm auf 55,3?cm, was für eine Anwendung der beschichteten Membran in einer DMFC zu einer nicht ausreichenden Protonenleitfähigkeit führt. Der zweite untersuchte Ansatz zur Verringerung der Methanol-Permeabilität ist die in Kapitel 8 untersuchte plasmainduzierte Vernetzung des Membranmaterials. Mit Hilfe eines Wasserstoff-Plasmas kann über die hydrophilen Seitenketten von Nafion eine zusätzliche Vernetzung der Membran erzeugt werden, über die Dauer der Plasmabehandlung kann der Grad der Vernetzung bestimmt werden. Eine einseitige Behandlung von Nafion112 für 30 Sekunden in einem Wasserstoff-Plasma halbiert die Methanol-Permeabilität der Membran und führt gleichzeitig zu einer Verdopplung des spezifischen Widerstandes. Der Test der im Wasserstoff-Plasma behandelten Membranen in DMFC-Testständen des IWV-3 am Forschungszentrum Jülich ergab dann auch eine Halbierung des real gemessenen Methanol-Verluststroms durch die Plasmabehandlung. Das enorme Potenzial der plasmainduzierten Vernetzung liegt darin, die kostengünstigere dünne Nafion-Membranen, die seither wegen ihrer zu starken Methanol-Permeabilität nicht eingesetzt werden konnten, für den DMFC-Betrieb zu erschließen. Die Aufbringung des Katalysators und der Elektroden auf die im Wasserstoff-Plasma behandelte Membran bereitete bei den ersten Versuchen am IWV-3 noch Probleme. Die großflächige und homogene Schaffung einer langzeitstabilen, niederohmigen Verbindung zwischen der Polymer-Elektrolyt-Membran und der Katalysatorschicht kann durch die in Kapitel 9 vorgestellten Plasma-Oberflächenbehandlungen positiv beeinflusst werden. Durch die Plasmabehandlung wird einerseits die Oberflächenspannung der Membran reduziert, was zu einer besseren Benetzung der eingesetzten Katalysator-Tinten führt, zusätzlich kann aber auch durch ein leichtes Anätzen der Membranoberfläche die aktive Fläche der geschaffenen Dreiphasengrenze erhöht werden. Sowohl für Nafion als auch für die am ICVT entwickelten Säure-Base-Blendmembranen konnte die Oberflächenspannung durch eine geeignete Plasmabehandlung stark reduziert werden, ohne die Protonenleitfähigkeit der Membran zu verschlechtern. Für die Säure-Base-Blendmembranen des ICVT sind die gezeigten Plasma-Oberflächenbehandlungen besonders attraktiv. Durch die im Abschnitt 9.2 gezeigten Plasma-Behandlungen wird die Oberflächenspannung der Säure-Base-Blendmembran reduziert; zusätzlich führen die gezeigten Behandlungen zu einer Verringerung des spezifischen Widerstandes der Membran. Folglich sollte die Plasmabehandlung auch zu einer niederohmigen Kontaktierung der Membran innerhalb einer noch aufzubauenden Membran-Elektroden-Einheit führen.

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